<一>求函数定义域、值域方法和典型题归纳一、基础知识整合1.函数的定义:设集合A 和B 是非空数集,按照某一确定的对应关系f ,使得集合A 中任意一个数x,在集合B 中都有唯一确定的数f(x)与之对应。
则称f:为A 到B 的一个函数。
2.由定义可知:确定一个函数的主要因素是①确定的对应关系(f ),②集合A 的取值范围。
由这两个条件就决定了f(x)的取值范围③{y|y=f(x),x ∈A}。
3.定义域:由于定义域是决定函数的重要因素,所以必须明白定义域指的是:(1)自变量放在一起构成的集合,成为定义域。
(2)数学表示:注意一定是用集合表示的范围才能是定义域,特殊的一个个的数时用“列举法”;一般表示范围时用集合的“描述法”或“区间”来表示。
4.值域:是由定义域和对应关系(f )共同作用的结果,是个被动变量,所以求值域时一定注意求的是定义域范围内的函数值的范围。
(1)明白值域是在定义域A 内求出函数值构成的集合:{y|y=f(x),x ∈A}。
(2)明白定义中集合B 是包括值域,但是值域不一定为集合B 。
二、求函数定义域(一)求函数定义域的情形和方法总结1已知函数解析式时:只需要使得函数表达式中的所有式子有意义。
(1)常见要是满足有意义的情况简总:①表达式中出现分式时:分母一定满足不为0;②表达式中出现根号时:开奇次方时,根号下可以为任意实数;开偶次方时,根号下满足大于或等于0(非负数)。
③表达式中出现指数时:当指数为0时,底数一定不能为0.④根号与分式结合,根号开偶次方在分母上时:根号下大于0.⑤表达式中出现指数函数形式时:底数和指数都含有x ,必须满足指数底数大于0且不等于1.(0<底数<1;底数>1)⑥表达式中出现对数函数形式时:自变量只出现在真数上时,只需满足真数上所有式子大于0,且式子本身有意义即可;自变量同时出现在底数和真数上时,要同时满足真数大于0,底数要大于0且不等于 1.(2()log (1)x f x x =-)注:(1)出现任何情形都是要注意,让所有的式子同时有意义,及最后求的是所有式子解集的交集。
(2)求定义域时,尽量不要对函数解析式进行变形,以免发生变化。
(形如:2()x f x x=) 2.抽象函数(没有解析式的函数)解题的方法精髓是“换元法”,根据换元的思想,我们进行将括号为整体的换元思路解题,所以关键在于求括号整体的取值范围。
总结为:(1)给出了定义域就是给出了所给式子中x 的取值范围;(2)在同一个题中x 不是同一个x ;(3)只要对应关系f 不变,括号的取值范围不变。
(4)求抽象函数的定义域个关键在于求f(x)的取值范围,及括号的取值范围。
例1:已知f(x+1)的定义域为[-1,1],求f (2x-1)的定义域。
解:∵f(x+1)的定义域为[-1,1];(及其中x 的取值范围是[-1,1])∴012x ≤+≤ ; (x+1的取值范围就是括号的取值范围) ∴f(x)的定义域为[0,2];(f 不变,括号的取值范围不变)∴f(2x-1)中0212x ≤-≤ ∴1322x -≤≤ ∴f(2x-1)的定义域为13|22x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ 3.复合函数定义域复合函数形如:(())y f g x =,理解复合函数就是可以看作由几个我们熟悉的函数组成的函数,或是可以看作几个函数组成一个新的函数形式。
例2:()(2,3),()(1)(2),f xg x f x f x -=++-若函数的定义域为求g(x)的定义域。
分析:由题目可以看出g(x)是由y=x+1、y=x-2和y=f(x)三个函数复合起来的新函数。
此时做加运算,所以只要求出f(x+1)和f(x-2)的定义域,再根据求函数定义域要所有式子同时满足,即只要求出f(x+1)和f(x-2)的定义域的交集即可。
解:由f(x)的定义域为(-2,3),则f(x+1)的定义域为(-3,2),f(x-2)的定义域为(0,4);3204x x -<<⎧∴⎨<<⎩,解得0<x<2 所以,g(x)的定义域为(0,2).(二)求定义域的典型题1.已知函数解析式(1)求下列函数的定义域211 (1)();(2)()(1)();31xf x f x x f xx x-==++=+-22(23)11(4)()(1);(5)()log();(6)()42xxf x x f x x f xx+-=-=-=+-(2)求下列函数的定义域(1)()()12(3)()()f x f xxf x f x==-==(3)与函数定义域有关的问题题①若函数224()(21)xf xx m x m-=+++的定义域为R,求实数m的取值范围。
②函数y=R,求k的取值范围。
③函数()f x=R,求m的取值范围。
2.求抽象数定义域①若函数f(x)的定义域为(-2,6),求1(1)2f x-的定义域。
②若数()f x的定义域为[0,2],求函数(2)()1f xg xx=-的定义域。
③若数(1)f x-的定义域为[-1,2],求函数()(2)g x f x=++的定义域。
④若函数()f x的定义域为[0,1],1()()(),()2g x f x a f x a a=++-≤,求函数g(x)的定义域。
⑤若()log (1),()log (1)a a f x x g x x =+=-,(0,1)a a >≠且,令 F (x )=f(x)-g(x),求F (x )的定义域。
二、求函数值域(一)求函数值域方法和情形总结1.直接观察法(利用函数图象)一般用于给出图象或是常见的函数的情形,根据图象来看出y 值的取值范围。
2.配方法适用于二次函数型或是可以化解成二次函数型的函数,此时注意对称轴的位置,在定义域范围内(以a<0为例),此时对称轴的地方为最大值,定义域为内端点离对称轴最远的端点处有最小值;对称轴在定义域的两边则根据单调性来求值域。
总结为三个要点:(1)含参数的二次型函数,首先判断是否为二次型,即讨论a ;(2)a 不为0时,讨论开口方向;(3)注意区间,即讨论对称轴。
例1:求2()46f x x x =-+在[1,5]上的值域.解:配方:2()(2)2f x x =-+f(x)的对称轴为x=2在[1,5]中间 min (2)2y f ==(端点5离x=2距离较远,此时为最大值)max (5)11y f ==所以,f(x)的值域为[2,11].3.分式型(1)分离常量法:应用于分式型的函数,并且是自变量x 的次数为1,或是可以看作整体为1的函数。
具体操作:先将分母搬到分子的位子上去,观察与原分子的区别,不够什么就给什么,化为d y a bx c =++。
例2:51()42x f x x -=+求的值域. 解:510(42)1515744()424242(42)x x f x x x x +---===-+++由于分母不可能为0,则意思就是函数值不可能取到54, 即:函数f(x)的值域为5{|}4y y ≠. 跟踪练习:已知(]2()4(1)3(0,2)f x ax a x x =++-∈在x=2处有最大值,求a 的取值范围.1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(2)利用20x ≥来求函数值域:适用于函数表达式为分式形式,并且只出现2x 形式,此时由于为平方形式大多时候x 可以取到任意实数,显然用分离常量法是行不通,只有另想它法(有界变量法)。
例3:求函数2231()2x f x x -=+的值域. 解:由于22x +不等于0,可将原式化为22231yx y x +=-即 2(3)12y x y -=--(由于20x ≥)只需3y ≠,则有21203y x y --=≥-3)y -(12)0y --≥ 所以,函数值域1,32y ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. (3)方程根的判别式法:适用于分式形式,其中既出现变量x 又出现2x 混合,此时不能化为分离常量,也不能利用上述方法。
对于其中定义域为R 的情形,可以使用根的判别式法。
例4:求函数221x y x =+的值域解:由于函数的定义域为R ,即210x +≠原式可化为 220yx x y -+=(由于x 可以取到任意的实数,那么也就说总有一个x 会使得上述方程有实数根,即方程有根那么判别式大于或等于0,注:这里只考虑有无根,并不考虑根为多少)所以,2440y ∆=-≥所以,函数值域为[]1,1y ∈-跟踪练习:求下列函数值域 (1)11y x =+ (2)2211x y x -=+ (3)211y x =+ 22(4)36x y x x +=++ (5)若2328log 1mx x n y x ++=+的定义域为R ,值域为[]0,2,求常数m,n 的值(m=n=5)4.换元法通过换元将一个复杂的问题简单化更便于求函数值域,一般函数特征是函数解析式中含有根号形式,以及可将问题转换为我们熟悉的函数形式等问题。
而换元法其主要是让我们明白一种动态的方法来学习的一种思路,注重换元思维的培养,并不是专一的去解答某类问题,应该多加平时练习。
注:换元的时候应及时确定换元后的元的取值范围。
例5:求函数()2f x x =解:令20,1t t x t =≥=+则,带入原函数解析式中得 2221152(1)222()48y t t t t t =+-=-+=-+因为,0t ≥所以,函数的值域为15,8y ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭. 跟踪练习:求下列函数的域(1)22sin 3cos 1y x x =-- (2)21y x =+(3)sin cos sin cos y x x x x =++,(令t=sin cos x x +)(4) []4=3cos (0,))y x x θθπ=++∈令。